基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路及测量方法技术

本发明专利技术涉及一种基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路及测量方法，包括级联的运算放大电路、过载保护电路、反馈电路；运算放大电路由输入级、中间级和输出级三个运算放大电路级联构成。本发明专利技术对一般的反馈回路进行适当调整，抵消反馈电阻的寄生电容带来的影响，大幅提升了微弱电流的测量速度；将低输入偏置电流运放、低输入失调电压运放和高速运放三种运放有机结合，充分利用三种运放各自的优点，规避其缺点，然后组成一个低输入偏置电流、低输入失调电压和高响应速度的跨阻放大电路，实现对飞安级电流的跨阻放大，并达到较快的响应速度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路及测量方法

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[0001]本专利技术涉及电子测量
，尤其涉及一种基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路。

技术介绍
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[0002]随着科技发展，人们对微弱电流信号的精确测量的要求越来越高。在材料性能研究、电子元器件的生产、设备安规测试等领域均有测量皮安级乃至飞安级电流的需求。
[0003]微弱电流测量方式主要有两种方式：跨阻放大法和电流积分法。跨阻放大法的工作原理是：被测电流接运算放大器的反相输入端，反馈电阻R两端分别接在运放的反相端和输出端，运放的同相端接地，被测电流I流经反馈电阻，则根据运放虚短虚断的特性，输出端的电压U＝IR，使用模数转换芯片测出该电压U，易得被测电流。目前的使用跨阻放大法测量微弱电流的仪器很多，但使用跨阻放大法电路的仪器存在测量微弱电流时收敛时间长的问题，特别是测量皮安级电流及以下电流时，反馈电阻的阻值一般大于10G，此时由于寄生电容的存在，要使测量值收敛到稳定值0.1％以内的话，可能需要几百毫秒乃至更长的时间。此外，跨阻放大电路使用的运算放大器必须有非常低的输入偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路，其特征在于：包括级联的运算放大电路、过载保护电路、反馈电路；所述运算放大电路由输入级、中间级和输出级三个运算放大电路级联构成；所述过载保护电路连接运算放大电路的输入端，过载保护电路由一个电阻器和两个二极管组成；所述反馈电路连接过载保护电路和运算放大电路的输出端，由电阻、反馈电阻和电容组成。2.根据权利要求1所述的基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路，其特征在于：输入级运算放大器为低输入偏置电流的运算放大器，中间级运算放大器为低失调电压的运算放大器，输出级运算放大器为高速运算放大器。3.根据权利要求2所述的基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路，其特征在于：输入级运算放大器的反向端和输出端相连，构成一个电压跟随器，作为整个放大电路的输入端，其反相端输入偏置电流为整个运算放大电路的输入偏置电流。4.根据权利要求3所述的基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路，其特征在于：输入级运算放大器的输入失调电压减去中间级运算放大器的反向端电压为整个运算放大电路的失调电压。5.根据权利要求4所述的基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路，其特征在于：输出级运算放大器的电压输出响应速度为整个运算放大电路的响应速度。6.根据权利要求5所述的基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路，其特征在于：所述反馈电路由反馈电阻R
F
、电阻R1和电容C1组成，其中R
F
的寄生电容为C
F
，R1*C1＝R
F
*C
F
，对于A点使用节点电流方程有：变形可得其中，V
A...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晨，孙伯乐，刘瑜，
申请(专利权)人：常州同惠电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：